JPH09312257A

JPH09312257A - 微細加工方法及び装置

Info

Publication number: JPH09312257A
Application number: JP9064778A
Authority: JP
Inventors: Keiji Watabe; 慶二渡部; Ei Yano; 映矢野; Koji Nozaki; 耕司野崎; Yoshikazu Igarashi; 美和五十嵐; Takahisa Namiki; 崇久並木; Hiroko Kaimoto; 裕子開元; Yoko Kuramitsu; 庸子倉光; Tsuyoshi Shibamoto; 強柴本; Hiroshi Shirataki; 博白瀧; Eiichi Hoshino; 栄一星野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間で簡単且つ効果的に被処理基板表面の
均一性を向上でき、そのため基板と種々の薄膜間の密着
性を改善でき、レジスト膜の現像不良の防止やパターン
形状の改善を実現できる微細加工方法と装置を提供す
る。【解決手段】被処理基板１３０上に遠紫外から真空紫
外領域の波長で半値幅３０ｎｍ以下の単色光１３９を全
面照射処理する。単色光は±１５％以内の照度分布で照
射するのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大規模集積回路
（ＬＳＩ）、磁気抵抗効果（ＭＲ）ヘッド、フォトマス
ク、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＰＤＰ、ＭＣＭ等の
製造で重要となる微細加工技術に関する。詳しく言え
ば、これらの製造において用いられる微細加工技術の信
頼性を向上させる技術に関し、特に特定の単色短波長光
を被処理基板へ全面照射処理する工程を含む基板処理方
法、特定の単色短波長光を全面照射処理する機構を有す
る照射装置、又はこれらの方法と装置を用いて多層構造
デバイス等を製造する方法に関する。更に詳しくは、膜
の密着性を向上できる薄膜形成方法、レジストパターン
の形状を改善でき工程の簡略化が可能な多層レジストパ
ターン形成方法、及びこれを実現する塗布、現像関連装
置、またこれらの方法や装置を用いた半導体素子及び磁
気ヘッド素子などの多層構造デバイスの製造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路（ＩＣ）、磁気ヘッド等
の多層構造デバイスの製造や、このようなデバイスの製
造で用いられるフォトマスクの形成には、薄膜形成技術
と写真蝕刻技術（リソグラフィ）等の微細加工技術が多
用され、これらの技術の進歩によって素子は益々微細化
され、半導体では大規模集積回路（ＬＳＩ）、ＶＬＳ
Ｉ、ＵＬＳＩのような集積回路が実用化されるようにな
った。

【０００３】これらの集積回路の製造における微細加工
技術の例として、配線技術について言えば、エッチング
やリフトオフを利用して微細配線が形成されている。

【０００４】エッチングによる方法では、ａ）被処理基板上に配線形成材料からなる薄膜を形成
し、ｂ）この薄膜の上にレジストと呼ばれる感光性材料を被
覆し、ｃ）このレジストに可視光、紫外線、遠紫外線又はＸ線
を所定パターンのマスクを介して選択的に照射して露光
するか、あるいは照射径を絞った電子線で直接描画する
ことにより、レジスト材料の溶解特性を選択的に変化さ
せ、ｄ）現像によりレジストパターンを形成し、ｅ）このレジストパターンを用いてウエットエッチング
又はドライエッチングにより微細な配線パターンを形成
し、ｆ）レジストを酸素プラズマアッシング又はウエット処
理で除去している。

【０００５】リフトオフ法では、１）被処理基板上に上記ｂ〜ｄと同じ方法でレジストパ
ターンを形成し、２）蒸着やスパッタ法などで配線形成材料の薄膜を形成
し、３）剥離液を用いてレジストパターンをその上の配線材
料薄膜と共に除去し、レジストのなかった部分のみに配
線材料を残して配線パターンを形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】今後ますます微細化
し、複雑化してくる各デバイスを上記のような微細加工
技術でもって製作するためには、各工程の信頼性（歩留
り）の向上や、工程の短時間化 (スル−プットの向上)
がより強く要求される。このために、以下の項目が重要
となる。

【０００７】（１）密着性の高い多層薄膜の形成技術（２）パターンの高精度形成技術

【０００８】更に、このパターンの高精度形成技術には
次に掲げる事項が包含される。ａ）ドライエッチングを用いた多層レジスト法ｂ）ウエットエッチングを用いた多層レジスト法ｃ）化学増幅レジストの形状改善法ｄ）レジスト現像後の残渣除去及びアッシング法ｅ）レジスト現像時のマイクロバブル除去法ｆ）リフトオフ工程でのバリの発生防止及び寸法精度安
定化法

【０００９】以下、各項目の概要及びそれぞれの問題点
を説明する。

【００１０】１．密着性の高い多層薄膜の形成技術薄膜を形成する際には、互いに接する上下の膜（又は
層）間の密着性が重要であり、従って導電膜と絶縁膜と
の、あるいはこれらの一方とレジスト膜との密着性確保
が、製造歩留りとデバイスの信頼性を向上させる上で重
要となる。従来は、導電膜と絶縁膜間の密着性を上げる
ために、水銀ランプ等を用いた紫外線洗浄、オゾン洗
浄、又は酸素プラズマ処理といった方法で表面の有機不
純物を取り除いたり、表面を酸化させるといった処理を
施しているが、工程が複雑化する、時間がかかるなどの
問題を抱えている。

【００１１】また、近年のデバイスの高密度化に伴い、
導電層や絶縁層に使用される材料の特性に関する要求が
厳しくなっている。そのため、これまで以上に多くの材
料種が検討され、各材料間の密着性向上は益々困難の度
を増している。例えば層間絶縁材料では、フッ素を含有
している低誘電率材料の使用が検討されている (例え
ば、Chiu H. Ting et al., Materials Reseach Soc. Sy
mposium Proc., 381, p.3 (1995)) が、フッ素系材料は
一般に他の材料との密着性が悪く、従来の表面処理方法
では処理に手間と時間が掛かる上に十分な密着性が得ら
れず、問題となっている。

【００１２】２．パターンの高精度形成技術ａ）ドライエッチングを用いた多層レジスト法多層構造デバイスの製造では、基板表面の段差や露光に
用いる光の基板表面からの反射の影響により、従来の単
層レジスト法を用いた場合には微細パターンを高精度に
形成することが困難となる。そこで、これの解決手法と
して、多層レジスト法が開発された。この多層レジスト
法には、２層レジスト法と３層レジスト法がある。２層
レジスト法では、基板上に第１層有機ポリマをスピンコ
ートし、この上に酸素プラズマ耐性が高いポリマの第２
層を形成し、第２層を露光、現像してパターニングし、
この第２層のパターンを酸素プラズマで第１層に転写
し、両層のパターンをマスクとして基板を加工する。一
方、３層レジスト法では、基板上に第１層有機ポリマを
スピンコートし、この上に酸素プラズマ耐性が高いポリ
マの第２層を形成し、更にこの上に第３層感光性樹脂層
を形成して、露光と現像で第３層をパターニング後、こ
れを第２層に転写し、さらにこれを酸素プラズマで第１
層に転写し、この３層のパターンをマスクとして基板を
加工する。

【００１３】これらの多層レジスト法の下層（第１層）
に用いる材料には、上層のために使用される塗布溶剤や
現像液に対する耐性が要求されることから、一般に加熱
によりこれを架橋させて用いている。しかし、基板の加
工後（多層レジストの下地層のパターン形成後）のレジ
スト除去の際、第１層が硬化しているためウエット除去
ができないという問題があった。

【００１４】ｂ）ウエットエッチングを用いた多層レジ
スト法上記の多層レジスト法を露光とウエット現像処理のみで
行う方法（露光ＰＣＭ（exposure-PCM）法 (Lin, B.J.S
PIE, 174, 114, 1979)）も検討されている。これは、上
層のパターニング後に上層レジストをマスクとして下層
を感光させ、ウエット現像で２層パターンを形成する方
法である。しかし、この下層感光工程で通常用いる低圧
水銀ランプは、複数の輝線による広い範囲の波長光であ
るため、上層と下層の材料選定が難しく、また感光に要
する時間が長いことから広く実用化されるには至ってい
ない。

【００１５】ｃ）化学増幅レジストの形状改善方法近年、高感度を有するレジストとして化学増幅型のレジ
スト (例えば、H.Itohet al., ACS Symposium Series,
No.242, 11 (1984)) が検討されている。化学増幅レジ
ストは、露光部分で光酸発生剤（ＰＡＧ）から発する酸
を触媒として反応が進むレジストの総称である。しか
し、化学増幅レジストは、基板表面にアルカリ成分が存
在すると光酸発生剤から発生した酸が基板との界面で失
活し、ポジ型レジストの場合パターンが裾引き形状にな
り問題となっている。この現象が起こる基板は、表面に
密着性改善処理剤としてヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布した基板、窒素を含む材料のTiN 、SiON又
は SiNを製膜した基板 (例えば、木村ら，第56回応用物
理学会学術講演会予稿集28ａ-ZS-11 (1995))、及びポリ
シラザン系樹脂を出発物質とする絶縁膜 (例えば、中田
ら，第42回応用物理学会関係連合講演会予稿集30aC7 (1
995)) を製膜した基板などである。この酸失活現象を抑
えるために、基板表面を酸素プラズマ処理したり、ある
いは酸処理するといった提案がなされている (例えば、
渡辺ら，第56回応用物理学会学術講演会予稿集26p-ZS-5
(1995))。ところが、このような処理は手間がかかるた
め、根本的な解決策とはなっていない。

【００１６】また、この酸の失活は雰囲気中のアルカリ
成分によっても起こり、この場合ポジ型レジストのパタ
ーンがＴ−トップ形状（形成したレジストパターンの縦
断面においてレジスト表層部が横に張出し、その下部が
細くなった形状）になって問題となっている (例えば、
E. Yano et al, Proc. of SPIE, Vol.2438, 551 (199
5))。これを抑制するため、レジスト表面に保護膜を形
成したり、レジストプロセス周りの環境制御を行うこと
が検討されている (例えば、 A. Oikawa et al.,Proc.
of SPIE, Vol. 2438, 599 (1995))。しかし、このよう
な対策はプロセスや設備の複雑化を招き、問題となって
いる。

【００１７】ｄ）レジスト現像後の残渣除去及び高信頼
性アッシング法レジスト現像後の残渣除去やレジストアッシングには酸
素プラズマ処理が通常用いられる。しかし、プラズマプ
ロセスは真空チャンバ中で行われるため、プロセスに時
間がかかり問題となっている。また、近年薄膜化が進ん
でいるロジックＬＳＩのゲート酸化膜の形成において
は、アッシングの際プラズマによる帯電（チャージアッ
プ）でゲート酸化膜が損傷し、ＬＳＩの歩留りが低下し
て問題となっている。

【００１８】ｅ）レジスト現像時のマイクロバブルの除
去法現在種々のデバイスの製造で用いられているレジストプ
ロセスは、そのほとんどが、有機樹脂からなるレジスト
をアルカリ水溶液で現像する工程を含む。この場合、一
般にレジスト膜は撥水性であるため、現像液であるアル
カリ水溶液との馴染みが悪く、現像時に気泡 (マイクロ
バブル) がレジスト表面に付着して現像不良を起こし、
問題となっている。これを解決するために、レジスト中
の界面活性剤を工夫することで撥水性を抑えることが検
討されているが、効果は十分とは言えない。

【００１９】ｆ）リフトオフ工程でのバリの発生防止及
び寸法精度安定化法リフトオフは、現在磁気ヘッドの製造で多用されている
プロセスである。図１は、磁気抵抗効果（ＭＲ）型ヘッ
ドのＭＲ素子部の斜視図を示しており、ＭＲ素子１１の
両端にはセンス電流を流すための端子（電極）１２が接
続されている。ＭＲ素子１１と端子１２との接合部は、
電気的な接続を取るためのみでなく、センス領域を定め
るＭＲ素子のコア幅Ｗを確定するためにも非常に重要で
ある。このＭＲ素子部の製造工程には通常、フォトレジ
ストを用いたリフトオフプロセスが適用されている。

【００２０】ＭＲ素子部の製造において端子形成時に通
常の単層フォトレジストをマスクとして用いた場合、ス
パッタ法での端子薄膜の形成時に膜がレジスト側面に回
り込むため、バリが発生するという問題がある。このバ
リの発生を低減するために、フォトレジストの形状を逆
テーパ状（パターン化したレジスト膜の縦断面において
上部（表面部）より下部（底部）が細くなった形状）に
する方法が知られている。ところが、この方法は、形状
の制御が難しく、パターン寸法のマージンが狭くなり、
コア幅がばらつくという問題がある。また、レジストを
２層構造とし、下層の横幅を上層のそれより小さくさせ
た形状の２層レジストパターンを用いる方法が提案され
ている。この方法で形成したレジストパターンは、先の
逆テーパパターンを形成する方法で形成したレジストパ
ターンより安定しているが、工程が複雑なためパターン
形成に長時間を要し、また上層パターン幅の最小寸法が
２μｍ以下になると、下層の幅寸法がサブミクロンオー
ダーとなり、寸法（コア幅）や形状の制御が困難とな
る。特に、近年の磁気ディスク装置の高記録密度化に伴
い、このコア幅寸法の微細化が進行しており、そのため
この工程の信頼性向上は大きな課題となっている。

【００２１】本発明は、これらの諸問題を解決しようと
いうものであり、すなわち短時間で簡単且つ効果的に被
処理基板表面の均一性を向上させることができ、これに
より基板と種々の薄膜間の密着性を改善でき、更にレジ
スト膜の現像不良の防止やそのパターン形状の改善を実
現できる方法と装置の提供を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の諸問題は、微細パ
ターンを形成する前又は形成した後の被処理基板上に遠
紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０ｎｍ以下の単
色光を全面照射処理する工程を含む微細加工方法により
解決できる。発明者らは鋭意研究の結果、この波長領域
の単色光照射が、従来の水銀ランプ照射に比べて驚くべ
き効率の高さで基板表面の有機物の酸化、分解といった
機構によりそれらの分子構造の変化をもたらし、これに
より基板表面の有機汚染物の除去、あるいは有機材料の
レジスト膜、絶縁膜、導電膜等の溶解性変化、極性変
化、分子量変化、ガス化などの処理を、簡単なプロセス
で短時間で行うことが可能なことを見いだした。ここで
用いる光源としては、Ar₂ エキシマ光（波長126 nm）、
Kr₂ エキシマ光(146 nm)、F₂エキシマ光(153 nm)、ArBr
エキシマ光(165 nm)、Xe₂ エキシマ光(172 nm)、ArClエ
キシマ光(175 nm)、ArF エキシマ光(193 nm)、KrBrエキ
シマ光(207 nm)、KrClエキシマ光(222 nm)、KrF エキシ
マ光(248 nm)等を好ましく用いることができる。このよ
うなエキシマ光の照射量、照射雰囲気、照射時の温度等
の条件は、被処理基板の処理目的や基板表面の被照射物
の吸収特性、感度特性に応じて適宜変えることができ
る。

【００２３】本発明の方法を実施するのに用いる装置
は、微細パターン形成前又は形成後の被処理基板の全面
に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０ｎｍ以下
の単色光を±１５％以内の照度分布にて照射できる機構
を有することを特徴とする。使用する単色光の半値幅を
３０ｎｍ以下とするのは、レジストの吸収特性に合わせ
て表層のみを感光させるのに有効であり、且つ赤外線等
の波長成分による発熱を抑えるのに有効なためである。
また、照度分布を±１５％以内とするのは、この範囲内
の照度分布において被処理基板内処理量分布の信頼性が
高まり、特に好ましいためである。この装置は、前述の
単色光を照射可能な位置に被処理基板を搬送配置できる
機構を備えることがより好ましい。

【００２４】本発明における「被処理基板」とは、薄膜
を形成する工程を経て形成した微細パターンを含む多層
構造を持つ集積回路等の電子デバイスや、ＭＲヘッド等
の電気デバイスを製造するのに用いられる基板であっ
て、その上に少なくとも一つの薄層が形成されるものを
言う。この「被処理基板は」、その表面に既に下層の薄
膜が一つ以上形成されているものでもよく、あるいはそ
の上に一つ以上の薄膜を形成するための支持材として用
いられるものでもよい。このような薄膜の典型的な例
は、導電膜、絶縁膜あるいはレジスト膜である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法の詳細につい
て、上記の各項目ごとに述べるが、本発明は以下の用途
に限定されるものではない。

【００２６】１．密着性の高い多層薄膜の形成被処理基板に前述の単色光を全面照射処理することによ
り、照射面の上に後に形成する薄膜の当該照射面に対す
る密着性を高めることができる。ここでは、単色光の照
射処理により、基板表面の材質が無機物の場合表面の有
機汚染物の酸化、分解等による除去を行うことができ、
基板表面の材質が有機物の場合はその極性の変化を従来
法（水銀ランプでの紫外線洗浄、オゾン洗浄、酸素プラ
ズマ処理等）より短時間で効果的に行うことができる。
こうして処理した基板表面上に形成した膜は、基板との
密着性が向上したものになる。

【００２７】被処理基板表面の材質とその上に形成する
膜の材質は、同一であっても異なっていてもよい。本発
明における被処理基板表面あるいはその上に形成する膜
の材料として使用可能な材料は、特に限定されず、例え
ばCu、Al、Ti、Si、Ｗ、TiN、SiON、Si₃N₄、SiC 、N
i、NiFe、Ta、NiFeCo、Au、Al₂O₃、Al₄N₃、セラミッ
クス、酸化物超伝導体などの無機材料や、ノボラック系
樹脂、ビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂もしくは脂環族系樹脂等を主成分とするレジ
スト、有機シロキサン系樹脂、有機シラン系樹脂、有機
フッ素系樹脂、イミド系樹脂等からなる層間絶縁膜、導
電処理剤 (ポリアニリン、ポリチオフェン、TCNQ錯体
等) 、CEL 、BARC、TARCなどのレジスト補助剤等の有機
材料を挙げることができる。特に、一般の樹脂材料との
密着性が悪い低誘電率層間絶縁膜等のフッ素含有樹脂、
及びレジストオーバーコート用水溶性樹脂は、本発明の
方法で好ましく密着性を上げることができる。

【００２８】更に、照射雰囲気への空気、酸素、オゾン
又は水蒸気の流入、照射基板の水への浸漬、及び照射処
理中の基板の50℃〜500 ℃への加熱のうちの少なくとも
一つを併用すると、酸化の効率が高まり、有機汚染物の
除去あるいは基板表面材料の改質にとって好ましい。

【００２９】２．パターンの高精度形成ａ）ドライエッチングを用いた多層レジスト法第１層 (下層) レジストのウェット除去ができないとい
うこれまでのドライエッチングを用いた多層レジスト法
の課題は、第２層レジストの形成前に第１層レジストを
硬化する際に、第１層レジストに前述の単色光を全面照
射処理し、その表層のみを硬化させることにより解決で
きる。すなわち、溶剤や現像液に対する耐性が必要なの
は第１層の表層のみであり、短波長光の全面照射により
表層のみを硬化させて下部の溶解性を保っておけば、パ
ターン形成後にウエット処理により第１層からレジスト
パターンを除去することができる。

【００３０】第１層材料は、上記単色光に対して強い吸
収を有する材料であれば特に限定されないが、ノボラッ
ク樹脂あるいはポリビニルフェノール樹脂などのように
ベンゼン環等の炭素−炭素不飽和結合を有するフォトレ
ジストを用いることができる。特に、クロロメチルスチ
レン系、アジド化合物含有系あるいは化学増幅系のネガ
型レジストや、ナフトキノン系感光剤を有するレジスト
を好ましく用いることができる。また、露光中又は露光
後に被照射基板を110 〜180 ℃で１〜60分間ベーク処理
すると、好ましく表層のみを硬化させることができる。

【００３１】第２層材料は、酸素プラズマ耐性が高けれ
ば特に限定されないが、有機シリコーン系樹脂を好まし
く用いることができる。

【００３２】ｂ）ウエットエッチングを用いた多層レジ
スト法従来ウエットエッチングを用いた多層レジスト法では上
層と下層の材料の選定が難しく、感光時間が長いという
課題は、上層レジストをパターニング後、前述の単色光
を全面照射処理し、その後下層を現像することにより解
決できる。また、これにより従来法より照射時間を大幅
に短縮できる。

【００３３】ここで用いる材料は、上層が使用する単色
光に対して吸収を有し、下層がこの単色光に対して感度
があれば特に限定されない。一例として、上層にはベン
ゼン環等の炭素−炭素不飽和結合を有するレジスト、下
層にはポリジメチルグルタルイミド系又は電子線用のメ
タクリレート系ポジレジストを好ましく用いることがで
きる。

【００３４】ｃ）化学増幅レジストの形状改善法ポジ型化学増幅レジストにあっては形成したレジストパ
ターンが基板界面で裾引き形状（ネガ型では食い込み形
状）になりやすく、またパターン表面でＴ−トップ形状
になりやすくて、これらの解消が容易でないという従来
技術における課題は、レジスト膜形成プロセスに、化学
増幅レジスト膜を形成する前の被処理基板を前述の単色
光で全面照射処理する工程、及びレジスト膜を形成後の
被処理基板の表面を前述の単色光で全面照射処理する工
程のうちの一方又は両方を加えることで解決できる。

【００３５】被処理基板が化学増幅レジスト膜をこれか
ら形成しようとする基板である場合、その種類について
は特に限定されないが、化学増幅レジストと基板との密
着性を上げ、且つポジ型化学増幅レジストの場合レジス
トパターンと基板との界面付近の裾引きを抑える上で、
特にシリル化剤をコーティングした基板に対して適用す
るのが有利である。シリル化剤が例えばヘキサメチルジ
シラザンである場合には、本発明による単色光照射処理
により窒素成分を除き、表面を酸化する効果により、レ
ジスト膜の基板への密着性を保ちつつ裾引きを抑えるこ
とができる。また、レジスト露光時の反射防止や金属拡
散防止を目的に窒素を含んでなる膜、例えばSiON、TiN
、SiN などで作られた膜を表面に製膜した基板も、こ
れらの上での化学増幅レジストパターンの裾引きを抑え
る意味で、本発明の単色光照射処理を好ましく適用する
ことができる。更に、フッ素含有樹脂やポリシラザン系
樹脂などのフッ素系やアミン系の層間絶縁膜を表面に形
成した基板も、これらの上に形成する化学増幅レジスト
膜の密着性を上げたり、あるいはレジストパターンの裾
引きを抑える意味で、本発明による単色光照射処理を好
ましく適用することができる。

【００３６】化学増幅レジスト膜を既に形成した被処理
基板に単色光を全面照射する処理工程は、特に化学増幅
レジストがポジ型の場合に有効であり、レジストパター
ンのＴ−トップ形状を効果的に解消することができる。
この処理工程を採用する場合、単色光の全面照射は、レ
ジストの選択露光（イメージング露光）の直前、露光後
ベーク（post exposure bake (PEB)）の直前、露光後ベ
ーク中、又は現像の直前に行うのが好ましく、特にPEB
直前又はPEB 中が好ましい。全面照射の光源としてレジ
ストの吸収の強いものを用いると照射光がレジスト内層
に達しないため、レジストの表層のみを反応させ膜減り
を抑えるのに好適である。このように、単色光の光源は
レジスト種に応じて使い分けることが好ましい。特に化
学増幅レジスト膜の形成前の基板表面に対する照射処理
に用いたのと同じ単色光の光源を使ってレジスト膜表面
の照射処理を行えば、プロセスと装置を共に簡略化で
き、好ましい。

【００３７】ここで用いる化学増幅レジストの種類は特
に限定されないが、全面照射光の吸収が強い炭素−炭素
不飽和結合を有する材料が膜減り量が少なくて好まし
い。また、単色光の全面照射量は0.01〜100 mJ/cm²が好
ましく、これより少ないとＴ−トップが発生し易くな
り、またこれより多いと膜減り量が大きくなる。照射時
の雰囲気の水分含有量を調節し（少ない方が好まし
い）、あるいは照射雰囲気にケミカルフィルタを通した
空気又は窒素を流入すると、形成したレジストパターン
形状の安定性が増し、好ましい。

【００３８】ｄ）レジスト現像後の残渣除去及びアッシ
ング法本発明によれば、レジストパターンを有する基板に前述
の単色光を全面照射処理することにより、従来の酸素プ
ラズマを用いる方法に比べ大幅に短い工程時間で、また
プラズマによるチャージアップ問題を回避しながら、現
像後の残渣除去及びアッシングを行うことができる。密
着性向上の場合と同じように、照射雰囲気への空気、酸
素、オゾン又は水蒸気の流入、照射基板の水への浸漬、
及び照射処理中の基板の50〜500 ℃への加熱のうちの少
なくとも一つを併用すると、残渣除去及びレジストアッ
シングの効率が高まり、好ましい。またこの場合、単色
光の波長は、オゾンの発生効率の高い175 nm以下の波長
を好ましく用いることができる。

【００３９】ｅ）レジスト現像時のマイクロバブル除去
法本方法によれば、レジスト膜を備えた被処理基板に対し
レジストの現像前に前述の単色光を全面照射することに
より、特にレジストの材料組成で極性 (親水性) を上げ
る必要なしに、オゾンの効果で表層の親水性が上がり、
現像不良の発生を抑えることができる。全面照射に用い
る単色光は、オゾンの発生効率の高い175 nm以下の波長
を好ましく用いることができる。また、レジストの吸収
の強い単色光を用いると照射光がレジスト内層に達しな
いため、レジスト膜の表層のみを反応させ膜減りを抑え
るのに好ましい。このように、単色光の波長はレジスト
種に応じて使い分けることが好ましい。

【００４０】また、ポジ型化学増幅レジストの場合は、
このマイクロバブル防止とともに全面照射処理で同時に
Ｔ−トップ形成防止にもなり、好ましい。更に、レジス
ト膜の形成前の被処理基板の単色光全面照射処理（密着
性改善、ポジ型化学増幅の場合裾引き防止対策）と同一
の光源で露光すると、プロセスと装置を簡略化でき、好
ましい。ここで用いるレジストの種類は、水系の現像液
を使えるものであれば、ポジ型でもネガ型でもよく、ま
た使用する構成材料等も特に限定されないが、ポジ型で
全面照射単色光の吸収が強い炭素−炭素不飽和結合を有
するものを好ましく用いることができる。また単色光の
照射量は0.01〜100 mJ/cm²が好ましく、これより少ない
と表層極性変化の効果が小さく、また多いとポジ型レジ
ストの場合膜減り量が大きくなり、ネガ型レジストの場
合望ましくない表層の硬化が起きる。

【００４１】ｆ）リフトオフ工程でのバリの発生防止及
び寸法精度安定化法ＭＲ型ヘッドの製造時のリフトオフ工程でバリを発生さ
せず、安定した寸法精度でＭＲ素子部を形成するには、
第一のレジスト薄膜を形成した被処理基板に前述の単色
光を全面照射し、表層のみの溶解性を変化させた後、こ
の上に上層レジストを形成するのが有利である。

【００４２】この方法を利用することにより、先に図１
を参照して説明したようなＭＲ型ヘッドのＭＲ素子部を
次のようにして製作することができる。図２（ａ）に示
したように、支持材２１の上にアルミナ層２２を設け、
その上にNiFeの下部シールド層２３とアルミナの下部ギ
ャップ層２４を順次形成し、更に下部ギャップ層２４の
上にＭＲパターン２５を備えた基板の表面に、第１層レ
ジスト膜２６を形成する。次に、この第１層レジスト膜
２６を塗布した基板を被処理基板として、図２（ｂ）に
示したようにその全面に単色光２７を照射して表層２８
を改質し、後にその上に形成する別のレジスト膜との混
合（ミキシング）を防ぐようにする。こうして表層２８
を改質した第１層レジスト膜２６の上に、図２（ｃ）に
示したように第２層レジスト膜２９を形成後、所定パタ
ーンの光３０を照射して選択露光を行う。図２（ｃ）に
示した３１、３２が、この選択露光によるそれぞれ第１
層及び第２層レジスト膜の感光部である。ここでは、こ
の図に示したように第１層レジスト膜２６の感度を第２
層レジスト膜２９の感度より高くして、第１層レジスト
膜の露光部３１の幅が第２層レジスト膜の露光部３２の
幅より広くなるようにしている。この選択露光後に、必
要に応じて露光後ベークを行うことができる。

【００４３】続いて、両方のレジスト膜２６と２９を現
像して、図３（ａ）に示すように第１層レジストパター
ン２６’が第２層レジストパターン２９’の下に食い込
んだ形状のレジストパターンを形成する。なお、図３
（ｂ）のようにＭＲ素子上のレジストパターン下部を中
空とすることもできる（後述）。次に、こうして２層レ
ジストパターンを形成した基板表面に、図３（ｃ）に示
したように端子形成材料の第３の膜３３を製膜し、そし
て現像液で２層レジストパターン２６’、２９’を溶解
剥離して、図３（ｄ）に示すように２層レジストパター
ン２６’、２９’のなかった部分に第３の膜のパターン
３３’を形成するリフトオフ工程を実施する。図３
（ｄ）において、ＭＲパターン２５が図１のＭＲ素子１
１に相当し、第３の膜から形成したパターン３３’が図
１の端子１２に相当している。

【００４４】ここで説明した方法では、被処理基板への
単色光の全面照射により第１層レジスト膜２６は表層２
８が効率良く感光し、第２層レジスト膜２９の塗布時の
ミキシングを防ぐ効果を発現する。第１及び第２層のレ
ジスト膜ともポジ型で、且つ第１層のレジストが高感度
な場合に、下層レジストパターン２６’が上層レジスト
パターン２９’の下に効率良く食い込んだ形状のパター
ンを好ましく形成することができる。また、第１層レジ
スト膜２６を塗布した基板を回転させながら第２層用の
レジスト溶液を滴下すると、良好にミキシングを防ぐこ
とができる。

【００４５】この方法とは別に、ＭＲ型ヘッドの製造時
のリフトオフ工程でバリを発生させず、安定した寸法精
度でＭＲ素子部を形成するには、第一のレジスト材料の
薄膜と、その上に形成した、前述の単色光に対し強い吸
収を有する第二のレジスト材料のレジストパターンを備
えた被処理基板に単色光を全面照射し、第二のレジスト
材料のレジストパターンをマスクとして第一のレジスト
材料の薄膜の選択露光を行うのが有利である。

【００４６】この方法を利用することにより、先に図１
を参照して説明したようなＭＲ型ヘッドのＭＲ素子部を
次のようにして製作することができる。図４（ａ）に示
したように、支持材４１の上にアルミナ層４２を設け、
その上にNiFeの下部シールド層４３とアルミナの下部ギ
ャップ層４４を順次形成し、更に下部ギャップ層４４の
上にＭＲパターン４５を備えた基板の表面に、第１層レ
ジスト膜４６と第２層レジスト膜４７を形成する。次
に、第２層レジスト膜を選択露光し現像して、図４
（ｂ）に示したように第二のレジスト材料のレジストパ
ターン４７’を形成する。このレジストパターン４７’
を形成した基板を被処理基板として、その全面に単色光
４８を照射する（図４（ｃ））。単色光４８に対し強い
吸収のあるレジストパターン４７’がマスクとして働
き、下層のレジスト膜４６が感光して、図４（ｃ）にお
いて４９で表された感光部を生じる。

【００４７】続いて、第１層レジスト膜４６を現像し
て、図５（ａ）に示すように第１層レジストパターン４
６’が第２層レジストパターン４７’の下に食い込んだ
形状のレジストパターンを形成する。なお、第２層レジ
ストパターン４７’の幅と単色光の照射量により、図３
（ｂ）に示したようにＭＲ素子上のレジストパターン下
部を中空とすることも可能である。次に、こうして２層
レジストパターンを形成した基板表面に、図５（ｂ）に
示したように端子形成材料の第３の膜５０を製膜し、そ
して現像液で２層レジストパターン４６’、４７’を溶
解剥離して、図５（ｃ）に示したように２層レジストパ
ターン４６’、４７’のなかった部分に第３の膜のパタ
ーン５０’を形成するリフトオフ工程を実施する。図５
（ｃ）において、ＭＲパターン４５が図１のＭＲ素子１
１に相当し、第３の膜から形成したパターン５０’が図
１の端子１２に相当している。

【００４８】この場合には、全面照射に短波長の単色光
を用いることで下層（第１層レジスト膜）の感光効率を
高め、工程時間を短くできる。ここで用いるレジスト材
料は、上層用のレジスト材料が使用する単色光に吸収を
有し、下層用のレジスト材料がこの単色光に感度があれ
ば特に限定されないが、上層用にはベンゼン環等の炭素
−炭素不飽和結合を有するレジスト材料、下層用にはポ
リジメチルグルタルイミド又は電子線用のメタクリレー
ト系ポジレジスト材料を好ましく用いることができる。

【００４９】一方、ＭＲヘッドのＭＲ素子に端子をリフ
トオフで形成するプロセスにおいて、端子パターンの反
転レジストパターンを形成する際に、リードコア幅とな
るＭＲ素子上部近傍の最も幅の狭いパターン領域におい
てのみ、レジストパターン下部を中空構造とすることが
できる。このようにすると、パターンが微細化した場合
でもコア幅は上層の寸法と端子の製膜条件のみに依存す
ることとなり、中空としない場合 (例えばパターン下部
がサブミクロンオーダーのパターン) に比べ、パターン
寸法の安定化、バリの撲滅の点で効果的であり、製造工
程上の管理スペックも簡潔となる。

【００５０】この中空リフトオフプロセスを図６を参照
して説明する。図６（ａ）は、ＭＲ素子６１に接続する
端子６２を、第１層レジスト膜６３と第２層レジスト膜
６４を利用して形成したところを上面図で示している。
第１層レジスト膜６３は第２層レジスト膜６４の下部に
食い込んだ形で形成されており、その外周の輪郭が破線
で示されている。ＭＲ素子の部分（図６（ａ）のＡの円
で示された部分）を拡大したのが図６（ｂ）であり、こ
こでも第２層レジスト膜６４の下の第１層レジスト膜６
３はその外周の輪郭が破線で示されており、そしてＭＲ
素子６１の上方には第２層レジスト膜６４のみが存在し
ていてこの部分に中空構造が形成されている。

【００５１】更に図７の断面図を参照すれば、図７
（ａ）は図６（ｂ）の７−７線断面図であり、ＭＲ素子
６１と第２層レジスト膜６４との間に中空部分ができて
いることを示している。図７（ｂ）は図６（ｂ）の７’
−７’線断面図であり、基板６０の上に形成した第１層
レジスト膜６３の上に第２層レジスト膜６４が形成され
ている。図７（ａ）と図７（ｂ）において、第２層レジ
スト膜６４の上にあるのは端子形成材料の膜であり、こ
れはリフトオフにより後にレジスト膜と共に除去され
る。

【００５２】このような中空構造を形成する手法につい
ては特に限定されないが、前述の単色光全面照射工程を
含む方法を好ましく用いることができる。

【００５３】本発明の方法を実施するのに用いる装置
は、微細パターンの形成前又は形成後の被処理基板の全
面に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０ｎｍ以
下の単色光を±１５％以内の照度分布にて照射できる機
構を有することを特徴とし、またこの装置は、前述の単
色光を照射可能な位置に被処理基板を搬送配置できる機
構を備えることがより好ましい。

【００５４】例えば、半導体デバイス等の製造に使用さ
れるスピンコータ、スプレーコータ、蒸着装置、スパッ
タ装置、化学気相成長（ＣＶＤ）装置などの製膜装置で
は、製膜位置 (コータカップやチャンバー) に基板が搬
送される前か後に、あるいはその両方で、基板が例えば
プレートのような適当な手段の上に搬送設置され、この
プレート上の基板の全面に前述の単色光を一括照射でき
る機構を有するようにすることができる。また、レジス
ト現像装置で言えば、現像位置に基板が搬送される前
に、この基板をプレート上に搬送し、このプレート上の
基板の全面に前述の単色光を一括照射できるようにする
ことができる。

【００５５】単色光の全面照射を行う位置のプレート
に、室温以上５００℃以下の範囲内で温度調節可能な機
能を付加すると、被処理基板の表面処理効率を上げるこ
とができ、好ましい。また、全面照射する単色光の面内
照度分布が±２０％以内、更に好ましくは±１５％以内
であると、被処理基板内処理量分布の信頼性が高まり、
好ましい。全面照射する単色光は、前述のAr₂ エキシマ
光（波長126 nm）、Kr₂エキシマ光(146 nm)、F₂エキシ
マ光(153 nm)、ArBrエキシマ光(165 nm)、Xe₂ エキシマ
光(172 nm)、ArClエキシマ光(175 nm)、ArF エキシマ光
(193 nm)、KrBrエキシマ光(207 nm)、KrClエキシマ光(2
22 nm)、KrF エキシマ光(248 nm)であることが好まし
く、特にXe₂エキシマ光はデバイス製造用途で用いる材
料に対応する上で、特に好ましい。更に、単色光を全面
照射する被処理基板の配置された雰囲気を、用途に応じ
て空気、酸素、オゾン、水蒸気、窒素及びこのほかの任
意の気体のうちの一つ又はそれらを任意に組み合わせた
もので置換可能な機構を備えると、表面酸化効率を上げ
る上で好ましい。

【００５６】本発明の装置は、単色光の照射位置に被処
理基板を配置後、単色光の光源を被処理基板表面より
０．１〜２０ｍｍの距離に、より好ましくは１〜５ｍｍ
の距離に近づけることができる機構を有すると、照射光
を基板の全面に効率良く照射できるとともに、基板をレ
ール搬送やメカニカル搬送する際にはその支障とならな
いように移動させることができるため、好ましい。照射
時の基板と光源との距離が２０ｍｍより大きいと一般に
照度が不十分となり、また０．１ｍｍより小さいと基板
と光源との間へのガス供給が不十分となる。

【００５７】また、これらの装置において光源が棒状の
エキシマランプであり、このランプと基板が０．１〜２
０ｍｍの距離で平行に向き合い、ランプと基板の双方又
は片方が任意の速度で、相対的に移動及び／又は回転で
きる機構を有すると、照射光の基板内均一性を上げる上
で好ましい。具体的装置構成として好ましいものを挙げ
ると、次のとおりである。

【００５８】イ) ランプ固定で、基板側を移動さるタイプロ) ランプ固定で、基板側を回転させるタイプハ）ランプ固定で、基板側を回転させながら移動させる
タイプニ) 基板側固定で、ランプを移動さるタイプホ) 基板側固定で、ランプを回転さるタイプヘ) 基板側固定で、ランプを回転させながら移動させる
タイプト) 基板が回転し、ランプが移動するタイプチ) 基板が移動し、ランプが回転するタイプリ) 基板とランプの双方が逆方向に回転し、且つどちら
かが移動するタイプ

【００５９】ここで、回転及び移動は任意の一定速度で
精度良く回転及び移動できる範囲内で行うのが好まし
い。進行方向は、ランプ固定の場合、ランプ長手方向に
対して直角の方向とするのが好ましい。

【００６０】更に、棒状ランプの周囲部分に反射体又は
吸収体を配置して平行成分のみの光だけを取り出し、こ
の光を基板表面に垂直に照射することができる。このよ
うに平行成分のみの光は、フォトマスクを介してレジス
トをパターニングするためや、前述の露光ＰＣＭ（expo
sure-PCM）法等のために好ましく用いることができる。

【００６１】このように、本発明においては様々な態様
が可能であるが、それらのうちで典型的なものを列挙す
ると次のとおりである。

【００６２】１．基板上に遠紫外から真空紫外領域の波
長で半値幅３０nm以下の単色光を全面照射処理する工程
を有する薄膜形成方法、パターン形成方法、又は多層構
造デバイスもしくはフォトマスクの製造方法、あるいは
基板上に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を全面照射処理する機構を有する処理装
置。２．基板上に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３
０nm以下の単色光を全面照射処理した後、当該照射基板
に導電膜、絶縁膜、又はレジストの薄膜を形成する工程
を含む、上記態様１記載の薄膜又はパターンの形成方
法。

【００６３】３．基板を全面照射する際に、基板雰囲気
に酸素ガス及びオゾンのうちの一方又は両方を流入する
工程と、照射基板を５０〜５００℃でベークする工程の
うちの少なくとも一方を含む、上記態様１又は２記載の
薄膜又はパターンの形成方法。４．導電膜、絶縁膜又はレジスト薄膜を製膜した基板を
用いる、上記態様１又は２記載の薄膜又はパターンの形
成方法。

【００６４】５．シリル化剤をコーティングした基板を
用いる、上記態様１〜４記載の薄膜又はパターンの形成
方法。６．シリル化剤がヘキサメチルジシラザンである、上記
態様５記載の薄膜又はパターンの形成方法。

【００６５】７．窒素を含んでなる膜を製膜した基板を
用いる、上記態様１〜４記載の薄膜又はパターンの形成
方法。８．窒素を含んでなる膜がSiON、TiN 、又はSiN の膜で
ある、上記態様７記載の薄膜又はパターンの形成方法。

【００６６】９．層間絶縁材料を製膜した基板を用い
る、上記態様１〜４記載の薄膜又はパターンの形成方
法。１０．層間絶縁材料がポリシラザン構造を有する材料を
出発物質とするものである、上記態様９記載の薄膜又は
パターンの形成方法。１１．層間絶縁材料がフッ素原子を含んでなる材料であ
る、上記態様９記載の薄膜又はパターンの形成方法。

【００６７】１２．酸化クロムを製膜した基板を用い
る、上記態様１〜４記載の薄膜又はパターンの形成方
法。１３．被照射基板上に形成する膜が化学増幅型レジスト
である、上記態様１〜４記載のパターン形成方法。

【００６８】１４．基板上に第１層ポリマを製膜し、遠
紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下の単色
光を全面照射処理した後、第２層ポリマを製膜し、こう
して形成した２層膜を選択露光後、現像する工程を含
み、ここで用いる第１層及び第２層ポリマの少なくとも
一方が感光性を有する、上記態様４記載のパターン形成
方法。１５．第１層ポリマがレジストであり、第２層ポリマが
水溶性膜である、上記態様１４記載のパターン形成方
法。

【００６９】１６．基板上に第１層有機ポリマをスピン
コートし、これを248 nm以下の波長を有する光により全
面照射した後、この上に酸素プラズマ耐性が下層有機ポ
リマに対して１０倍以上高い第２層ポリマを形成し、第
２層を露光、現像してパターニングし、このパターンを
酸素プラズマで第１層に転写し、こうして形成した２層
パターンをマスクとして基板を加工した後、ウエット処
理により第１層を第２層とともに除去する工程を含む、
上記態様１〜４記載のパターン形成方法。このように、
酸素プラズマ耐性が下層（第１層）有機ポリマのそれよ
り１０倍以上高いポリマ材料を上層（第２層）有機ポリ
マとして用いることにより、酸素プラズマ処理を有利に
行うことができる。

【００７０】１７．基板上に第１層有機ポリマをスピン
コートし、これを248 nm以下の波長を有する光により全
面照射した後、この上に酸素プラズマ耐性が下層有機ポ
リマに対して１０倍以上高い第２層ポリマを形成し、更
にこの上に第３層感光性樹脂を形成し、第３層を露光、
現像してパターニングし、このパターンを第２層に転写
し、更にこのパターンを酸素プラズマで第１層に転写
し、こうして形成した３層パターンをマスクとして基板
を加工した後、ウエット処理により第１層を第２層及び
３層の一方又は両方とともに除去する工程を含む、上記
態様１〜４記載のパターン形成方法。

【００７１】１８．第１層有機ポリマに全面照射処理を
行っている間又は全面照射を行った後に被照射基板を１
１０〜１８０℃で1 〜６０分間ベーク処理する工程を含
む、上記態様１６又は１７記載のパターン形成方法。１９. 第１層材料がノボラック樹脂とナフトキノンジア
ジド系の感光剤よりなるフォトレジストである、上記態
様２又は１６〜１８に記載のパターン形成方法。２０．第２層材料が有機シリコーン系樹脂である、上記
態様２又は１６〜１８記載のパターン形成方法。

【００７２】２１．レジスト膜を形成した基板を遠紫外
から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下の単色光を
全面照射処理し、当該レジスト膜を水溶液系の現像液で
現像する工程を含む、上記態様１記載のパターンの形成
方法。２２．レジスト膜がナフトキノンジアジド系の感光剤を
含むポジ型レジストである、上記態様２１記載のパター
ン形成方法。２３．レジスト膜がポジ型化学増幅レジストである、上
記態様２１記載のパターン形成方法。２４．基板上に遠紫外から真空紫外領域の波長に強い吸
収を有するポジ型化学増幅レジスト膜を形成し、このレ
ジスト膜をプリベーク後選択露光し、当該レジスト膜を
５０〜２００℃でベークしながら遠紫外から真空紫外領
域の波長で半値幅３０nm以下の単色光を0.01〜100 mJ/c
m²の露光量で全面照射処理し、その後現像する、上記態
様２３記載のパターン形成方法。

【００７３】２５．上記態様１の方法で製膜した膜が遠
紫外から真空紫外領域の波長に強い吸収を有するポジ型
化学増幅レジスト膜であり、当該レジスト膜をプリベー
ク、選択露光、ベーク後、遠紫外から真空紫外領域の波
長で半値幅３０nm以下の単色光を0.01〜100 mJ/cm²の露
光量で全面照射処理し、その後現像する、上記態様２３
記載のパターン形成方法。２６．上記態様１の方法で製膜した膜が遠紫外から真空
紫外領域の波長に強い吸収を有するポジ型化学増幅レジ
スト膜であり、当該レジスト膜をプリベーク後、遠紫外
から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下の単色光を
0.01〜100 mJ/cm²の露光量で全面照射処理し、その後選
択露光、ベーク、現像する、上記態様２３記載のパター
ン形成方法。２７．上記態様１の方法で製膜した膜が遠紫外から真空
紫外領域の波長に強い吸収を有するポジ型化学増幅レジ
スト膜であり、当該レジスト膜をプリベーク、選択露光
した後、遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を0.01〜100 mJ/cm²の露光量で全面照射処
理し、その後現像する、上記態様２３記載のパターン形
成方法。

【００７４】２８．レジスト又は有機膜のパターンを形
成した基板に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３
０nm以下の単色光を全面照射処理して、当該パターンの
残渣を除去する工程を含む、上記態様１記載のパターン
形成方法。２９．被加工膜上にレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンを転写して被加工膜のパターン形成を行
った後、遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を全面照射してレジストを除去する工程を
含む、上記態様１記載のパターン形成方法。３０．全面照射の際に、基板を５０〜５００℃のベーク
処理する工程と、照射雰囲気に酸素又はオゾンを流入す
る工程のうちの少なくとも一方を含む、上記態様２９記
載のパターン形成方法。

【００７５】３１．基板上に上層レジストが遠紫外から
真空紫外領域の波長に強い吸収を有する材料からなる２
層構造のレジスト膜を形成し、上層レジストをパターニ
ング後、遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を全面照射処理し、その後下層を現像す
る、上記態様１記載のパターン形成方法。

【００７６】３２．基板上に第一のレジスト薄膜を塗布
した後、遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を全面照射し、表層のみの溶解性を変化さ
せた後、この上に第二のレジスト膜を形成し、選択露光
を行い、必要に応じて露光後ベークを行った後、現像に
より第一のレジストが第二のレジストパターン下で食い
込んだ形状の２層レジストパターンを形成し、更にこの
後第三の薄膜を製膜し、レジスト膜を溶解剥離して除去
するリフトオフ工程を含む、上記態様１記載のパターン
形成方法。この方法は、ＭＲヘッドの製造において特に
有用である。３３．第一のレジスト膜及び第二のレジスト膜がポジ型
レジストであり、且つ第一のレジスト膜が第二のレジス
ト膜より高感度である、上記態様３２記載のパターン形
成方法。

【００７７】３４．基板上に上層レジストが遠紫外から
真空紫外領域の波長に強い吸収を有する材料からなる２
層構造のレジスト膜を形成し、上層レジストをパターニ
ング後、遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm
以下の単色光を全面照射処理し、その後現像することで
下層レジストが上層レジストパターン下で食い込んだ形
状の２層レジストパターンを形成し、更にこの後第三の
膜を製膜し、レジスト膜を溶解剥離して除去するリフト
オフ工程を含む、上記態様１記載のパターン形成方法。
この方法は、ＭＲヘッドの製造において特に有用であ
る。３５．第一のレジスト又は下層レジストがポリジメチル
グルタルイミドである、上記態様３１、３２又は３４記
載のパターン形成方法。

【００７８】３６．全面照射する光源が、Ar₂ 、Kr₂ 、
F₂、ArBr、Xe₂ 、ArCl、ArF 、KrBr、KrCl、KrF のいず
れかを用いたエキシマ光である、上記態様１〜３５記載
の薄膜又はパターン形成方法。３７．全面照射する光源がXe₂を用いた波長172 nmのエ
キシマ光である、上記態様１〜３６記載の薄膜又はパタ
ーン形成方法。

【００７９】３８．基板を照射可能な位置にあるプレー
ト上に搬送配置でき、プレート上の該基板の全面に遠紫
外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下の単色光
を±15％以内の照度分布にて照射できる機構を有する、
上記態様１記載の処理装置。

【００８０】３９．スピンコーティング位置に基板が搬
送される前と後の一方又は両方に、当該基板を照射可能
な位置にあるプレート上に搬送配置でき、このプレート
上の基板の全面に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値
幅３０nm以下の単色光を±15％以内の照度分布にて照射
できる機構を有する、上記態様１記載の処理装置。すな
わちこの装置はスピンコーティング装置に相当する。

【００８１】４０．真空製膜位置に基板が搬送される前
と後の一方又は両方に、当該基板を照射可能な位置にあ
るプレート上に搬送配置でき、このプレート上の当該基
板の全面に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０
nm以下の単色光を±15％以内の照度分布にて照射できる
機構を有する、上記態様１記載の処理装置。すなわちこ
の装置は真空製膜装置に相当する。

【００８２】４１．レジスト現像位置に基板が搬送され
る前に、当該基板を照射可能な位置にあるプレート上に
搬送配置でき、このプレート上の当該基板の全面に遠紫
外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下の単色光
を±15％以内の照度分布にて照射できる機構を有する、
上記態様１記載の処理装置。すなわちこの装置は現像装
置に相当する。

【００８３】４２．全面照射位置のプレートが５０℃以
上５００℃以下の範囲内で温度調節可能な機能を有す
る、上記態様３８〜４１記載の装置。４３．全面照射するプレート上の基板雰囲気が、酸素、
オゾン及び窒素のうちの少なくとも一つで置換可能な機
構を有する、上記態様３８〜４２記載の装置。４４．プレート上に基板が搬送され、当該基板がプレー
ト上に着置した後に、単色光の光源及び基板のうちの少
なくとも一方が、基板搬送系に支障のない位置から、当
該光源と当該基板の表面との距離が０．１〜２０mmとな
る位置に近づき、単色光の照射後再び基板搬送系に支障
のない位置に戻る機構を有する、上記態様３８〜４３記
載の装置。４５．単色光の光源が棒状のエキシマランプであり、こ
のランプと基板が0.1〜20mmの距離で平行に向き合い、
双方又は片方が任意速度で、ランプ長手方向に対して直
角に移動及び／又は回転できる機構を有する、上記態様
３８〜４４記載の装置。

【００８４】４６．全面照射する光が、Ar₂ 、Kr₂ 、
F₂、ArBr、Xe₂ 、ArCl、ArF 、KrBr、KrCl、KrF のいず
れかを用いたエキシマ光である、上記態様３８〜４５記
載の装置。４７．全面照射する光がＸｅ₂ エキシマ光である、上記
態様３８〜４５記載の装置。４８．単色光の光源から平行成分の光のみを取り出し、
被処理基板に対して垂直に照射する工程又は機構を有す
る、上記態様１〜４７記載の方法又は装置。

【００８５】４９．上記態様１〜４８記載の方法、装置
を使用する、多層構造デバイスの製造方法。５０．上記態様１〜４８の方法、装置を使用する、フォ
トマスクの製造方法。５１．上記態様１〜４８の方法、装置を使用する、半導
体デバイスの製造方法。５２．上記態様１〜４８の方法、装置を使用する、磁気
ヘッドの製造方法。

【００８６】５３．媒体からの信号磁界を再生する磁気
抵抗効果（ＭＲ）素子を含みそしてこの素子の両側にシ
ールドを有するＭＲヘッドを製造するため、ＭＲ素子に
端子パターンをリフトオフにより形成する工程において
端子パターンの反転レジストパターンを形成する際に、
反転レジストパターンのリードコア幅となるＭＲ素子の
上方近傍領域のみを狭くしたレジストパターンを形成
し、且つこの領域のレジストパターンのみ下部を中空構
造とする、ＭＲヘッドの製造方法。

【００８７】５４．媒体からの信号磁界を再生する磁気
抵抗効果 (ＭＲ) 素子を含みそしてこの素子の両側にシ
ールドを有するＭＲヘッドを製造するため、ＭＲ素子に
端子パターンをリフトオフ形成する工程において、上記
態様３２〜３５のうち少なくとも一つの方法を用い、端
子パターンの反転レジストパターンを形成する際に、反
転レジストパターンのリードコア幅となるＭＲ素子の上
方近傍領域のみを狭くしたレジストパターンを形成し、
且つこの領域のレジストパターンのみ下部を中空構造と
する、ＭＲヘッドの製造方法。

【００８８】

【実施例】次に、実施例を参照して本発明を更に説明す
る。本発明がこれらの実施例によっていささかも限定さ
れるものでないことは言うまでもない。

【００８９】〔実施例１〕この例では、エキシマ照射機
能つきの表面処理・残渣除去・アッシング装置を説明す
る。市販のオゾン洗浄装置（サムコインターナショナル
研究所社製ＵＶ−１）をベースに、被処理基板を載置す
るホットプレート上にウシオ電機社製ＵＥＲ２００−１
７２型Ｘｅ₂エキシマランプを増設した。このように改
造した装置の概要は図８に示すとおりであり、この図に
おいて８１は表面処理チャンバ、８２はホットプレー
ト、そして８３は増設したエキシマランプを表してい
る。このランプ８３は、被処理基板としてのウエハ（図
示せず）を入口側ウエハカセット８４からホットプレー
ト８２上へ搬送する時と、露光後にホットプレート８２
から出口側ウエハカセット８５へ搬送する時には、支障
にならないよう上方に移動して搬送アームとの接触を避
け、そして露光時には下方に移動してホットプレート８
２上のウエハ（図示せず）から任意の距離で露光できる
ように設計した。エキシマランプ８３が移動する代わり
に、ウエハを載置するホットプレート８２を上下方向に
移動させるようにすることもできる。ウエハの搬送に
は、レールやベルト等の通常の手段を採用することもで
きる。

【００９０】ウエハの搬送経路及び露光量は通常のレシ
ピ設定時に制御できる機構とした。また、照度計を設置
し、定期的にランプの照度をチェックできるようにし
た。更に、ホットプレート８２上のウエハの雰囲気には
任意の気体 (ここでは酸素、窒素、オゾン) をそれぞれ
独立に又は混合して導入できるようにした。図８に示し
た８６ａ、８６ｂ、８６ｃはそれぞれオゾン発生用酸
素、酸素及び窒素の流量計であり、８７はオゾン発生器
である。なお、この装置においては、ホットプレート８
２はなくてもよく、またオゾン、酸素及び窒素の供給が
なくてもよい。

【００９１】〔実施例２〕この例では、エキシマ露光機
能つきスピンコータ装置を説明する。市販のメカニカル
搬送タイプのスピンコータ（リソテックジャパン社製Ｌ
ＡＲＣ−ＵＬＴＩＭＡ１０００）をベースに、被処理
基板を載置するホットプレート上にウシオ電機社製ＵＥ
Ｒ２００−１７２型Ｘｅ₂エキシマランプを増設した。
このように改造した装置の概要は図９に示すとおりであ
り、この図において９１は表面処理チャンバ、９２はホ
ットプレート、そして９３は増設したエキシマランプを
表している。このランプ９３は、被処理基板としてのウ
エハ（図示ぜず）を入口側ウエハカセット９４からホッ
トプレート９２上へ搬送する時と、露光後にホットプレ
ート９２から処理済みウエハ（図示せず）を排出する時
には、支障にならないよう上方に移動して搬送アームと
の接触を避け、そして露光時には下方に移動してホット
プレート９２上のウエハ（図示せず）から任意の距離で
露光できるように設計した。エキシマランプ９３を移動
させる代わりに、ウエハを載置するホットプレート９２
を上下方向に移動させるようにすることもできる。ウエ
ハの搬送には、レールやベルト等の通常の手段を採用す
ることもできる。

【００９２】ウエハの搬送経路及び露光量は通常のレシ
ピ設定時に制御できる機構とした。また、照度計を設置
し、定期的にランプの照度をチェックできるようにし
た。更に、ホットプレート９２上のウエハの雰囲気には
酸素、窒素、オゾンをそれぞれ独立に又は混合して導入
できるようにした。図９に示した９６ａ、９６ｂ、９６
ｃはそれぞれオゾン発生用酸素、酸素及び窒素の流量計
であり、９７はオゾン発生器である。

【００９３】表面処理を終えたウエハ（図示せず）は、
コーターカップ９８へ搬送して処理液を塗布し、更に通
常のホットプレート９９へ搬送して処理し、出口側ウエ
ハカセット９５へ送ることができる。コーターカップ９
８又は通常のホットプレート９９での処理後に、ウエハ
を再び表面処理チャンバ９１に戻して処理することも可
能である。

【００９４】この装置においては、ホットプレート９２
はなくてもよく、またオゾン、酸素及び窒素の供給がな
くてもよい。通常ホットプレート９９はなくてもよく、
あるいは２台以上用意してもよい。更に、クーリングプ
レート（図示せず）を設けてもよい。

【００９５】〔実施例３〕この例では、エキシマ露光機
能つき製膜装置を説明する。市販のメカニカル搬送タイ
プのＣＶＤ製膜装置（住友精密工業社製ＭＵＬＴＩＰＬ
ＥＸ−ＣＶＤ）をベースに、被処理基板を載置するホッ
トプレート上にウシオ電機社製ＵＥＲ２００−１７２型
Ｘｅ₂エキシマランプを増設した。このように改造した
装置の概要は図１０に示すとおりであり、この図におい
て１０１は表面処理チャンバ、１０２はホットプレー
ト、そして１０３は増設したエキシマランプを表してい
る。このランプ１０３は、被処理基板としてのウエハ
（図示ぜず）を入口側ウエハカセット１０４からホット
プレート１０２上へ搬送する時と、露光後にホットプレ
ート１０２から処理済みウエハ（図示せず）を排出する
時には、支障にならないよう上方に移動して搬送アーム
との接触を避け、そして露光時には下方に移動してホッ
トプレート１０２上のウエハ（図示せず）から任意の距
離で露光できるように設計した。エキシマランプ１０３
を移動させる代わりに、ウエハを載置するホットプレー
ト１０２を上下方向に移動させるようにすることもでき
る。ウエハの搬送には、レールやベルト等の通常の手段
を採用することもできる。

【００９６】ウエハの搬送経路及び露光量は通常のレシ
ピ設定時に制御できる機構とした。また、照度計を設置
し、定期的にランプの照度をチェックできるようにし
た。更に、ホットプレート１０２上のウエハの雰囲気に
は酸素、窒素、オゾンをそれぞれ独立に又は混合して導
入できるようにした。図１０に示した１０６ａ、１０６
ｂ、１０６ｃはそれぞれオゾン発生用酸素、酸素及び窒
素の流量計であり、１０７はオゾン発生器である。

【００９７】表面処理を終えたウエハ（図示せず）は、
ＣＶＤチャンバ１０８へ搬送して製膜処理を行い、そし
て出口側ウエハカセット１０５へ排出することができ、
あるいは出口側ウエハカセット１０５へ送る前に再び表
面処理チャンバ１０１で表面処理を施してから出口側ウ
エハカセット１０５へ排出することもできる。

【００９８】この装置においては、ホットプレート１０
２はなくてもよく、またオゾン、酸素及び窒素の供給が
なくてもよい。更に、クーリングプレート（図示せず）
を設けてもよい。

【００９９】〔実施例４〕この例では、エキシマ露光機
能つきデベロッパーを説明する。市販のメカ搬送タイプ
レジストデベロッパー（東京エレクトロン社製ＭＡＲＫ
−Ｖ）をベースに、現像の前後で被処理基板としてのウ
エハを表面処理チャンバのホットプレート上に移動でき
るようにし、このホットプレート上にウシオ電機社製Ｕ
ＥＲ２００−１７２型Ｘｅ₂エキシマランプを増設し
た。このように改造した装置の概要は図１１に示すとお
りであり、この図において１１１は表面処理チャンバ、
１１２はホットプレート、そして１１３は増設したエキ
シマランプを表している。このランプ１１３は、被処理
基板としてのウエハ（図示ぜず）を入口側ウエハカセッ
ト１１４からホットプレート１１２上へ搬送する時と、
露光後にホットプレート１１２から処理済みウエハ（図
示せず）を排出する時には、支障にならないよう上方に
移動して搬送アームとの接触を避け、そして露光時には
下方に移動してホットプレート１１２上のウエハ（図示
せず）から任意の距離で露光できるように設計した。エ
キシマランプ１１３を移動させる代わりに、ウエハを載
置するホットプレート１１２を上下方向に移動させるよ
うにすることもできる。ウエハの搬送には、レールやベ
ルト等の通常の手段を採用することもできる。

【０１００】ウエハの搬送経路及び露光量は通常のレシ
ピ設定時に制御できる機構とした。また、照度計を設置
し、定期的にランプの照度をチェックできるようにし
た。更に、ホットプレート１１２上のウエハの雰囲気に
は、窒素、酸素、オゾンを、それぞれ独立に又は混合し
て導入できるようにした。窒素に代えて、ケミカルフィ
ルタ（図示せず）などでアミン系の不純物を除きそして
水分含有量を調節した空気を導入するようにすることも
可能である。図１１に示した１１６ａ、１１６ｂ、１１
６ｃはそれぞれオゾン発生用酸素、酸素及び窒素の流量
計であり、１１７はオゾン発生器である。

【０１０１】表面処理を終えたウエハ（図示せず）は、
現像カップ１１８へ搬送して現像処理を行い、そして出
口側ウエハカセット１１５へ排出することができ、ある
いは出口側ウエハカセット１１５へ送る前に再び表面処
理チャンバ１１１で表面処理を施してから出口側ウエハ
カセット１１５へ排出することも可能である。

【０１０２】この装置においては、ホットプレート１１
２はなくてもよく、またオゾン、酸素及び窒素の供給が
なくてもよい。更に、通常のホットプレート（図示せ
ず）あるいはクーリングプレート（図示せず）を設けて
もよい。

【０１０３】〔実施例５〕この例では、照射分布改良型
エキシマ平行光照射装置を説明する。先の例で説明した
のと同じ表面処理チャンバ内のホットプレート上に、平
行光のみ取り出せるように改良したＸｅ₂エキシマラン
プを、ホットプレート面から任意の距離で平行に移動可
能なように設置した。このように構成した装置を図１２
を参照して説明する。図１２（ａ）の側面図と図１２
（ｂ）の上面図に見られるように、表面処理チャンバ１
２１内の、ウエハ脱着ピン１３１を備えたホットプレー
ト１２２の上方に、エキシマランプ１２３を上下方向
（図中の矢印Ａの方向）とウエハ１３０の搬送方向と平
行な水平方向（図中の矢印Ｂの方向）の両方に移動可能
なように設置した。このエキシマランプ１２３は、先の
例におけるのと同じように、ウエハ１３０をホットプレ
ート１２２上へ搬送する時と、露光後にホットプレート
１２２から排出する時には、支障にならないよう上方に
移動してウエハ搬送アーム１３３との接触を避け、そし
て露光時には下方に移動してホットプレート１２２上の
ウエハ１３０から任意の距離で露光できるように設計し
た。

【０１０４】ウエハ１３０の露光量は、ランプ１２３の
水平方向（図の矢印Ｂの方向）の移動速度にて設定でき
る機構とした。また、照度計１３４を設置し、ランプ照
度を定期的にチェックできるようにした。更に、ホット
プレート１３０上のウエハの雰囲気には空気、酸素、窒
素、オゾンをそれぞれ独立に又は混合して導入できるよ
うにした（図には、簡略化のため一つのガス入口のみを
示している）。図中の１３５はウエハ１３０を表面処理
チャンバ１２１に出し入れする際に搬送アーム１３３を
通過させるため開閉されるシャッタである。

【０１０５】この装置で使用するエキシマランプ１２３
には、平行光を取り出すためその周囲部分に光の反射体
１３６を設置してある。反射体に代えて光の吸収体を使
用することも可能である。図１３に示したように、この
反射体１３６には、ウエハ１３０に面する部分にスリッ
ト状の光取り出し口１３７が設けてあり、エキシマラン
プ１２３から放射された光１３８のうちの光取り出し口
１３７を通り抜けた平行光１３９のみがウエハ１３０に
照射されるように構成されている。もちろん、このほか
の構成によりエキシマランプから平行光のみをウエハ上
に照射するようにすることも可能である。

【０１０６】〔実施例６〕この例では、レジストと水溶
性膜との密着性の改善を説明する。図８に示した実施例
１の表面処理装置を用いて、入口側ウエハカセットから
日本ゼオン社製ZEP-520 型電子線レジストを製膜したＳ
ｉウエハをホットプレート上に搬送し、Ｘｅ₂エキシマ
ランプをウエハ面から５ｍｍの距離に近づけ、１５秒間
全面照射した。この際、露光雰囲気は空気とした。光照
射後、出口側カセットにウエハを搬送した。その後、処
理したウエハ表面に水溶性のチャージアップ防止剤を塗
布したところ、良好な塗布性を確認した。次いで、この
チャージアップ防止剤（昭和電工社製エスペイサー）を
塗布したウエハを基板として、通常の方法で電子線露光
し、現像したところ、０．１μｍ以下のレジスト膜減り
量で、０．５μｍのライン・アンド・スペースパターン
が良好に形成できていることが確認された。

【０１０７】一方、上記のエキシマ光の全面照射処理を
行わずにレジスト膜上に水溶性のチャージアップ防止剤
を塗布したところ、レジストがはっ水性のため良好に塗
布できなかった。

【０１０８】また、エキシマ光の全面照射の際のエキシ
マランプと基板との距離及び照射時間を変えて、同じレ
ジスト膜の表面照射処理を行い、同じチャージアップ防
止剤水溶液を塗布した後の基板表面の水に対する接触角
を測定した結果を図１４に示す。この図より、本照射処
理によるレジスト表面の親水化処理が、照射距離と照射
時間とに応じて効率的に起こっていることが確認され
た。

【０１０９】〔実施例７〕この例では、ＳｉＯＮ基板の
表面処理を説明する。図８に示した実施例１の表面処理
装置を用いて、出口側ウエハカセットからＳｉＯＮを製
膜したＳｉウエハをホットプレート上に搬送し、エキシ
マランプをウエハ面から１ｍｍの距離に近づけ、露光時
間を変えて全面照射した。この際、露光雰囲気は空気と
した。照射後、出口側カセットにウエハを搬送した。Ｘ
ＰＳ分析装置にてＳｉＯＮ表面の原子数比を測定したと
ころ、表１のようになった。この表より、残留アミン系
のＮや、不純物系のＣが減少し、酸素が増加しており、
ＳｉＯＮの表面を効果的に光洗浄できていることがわか
った。また、このエキシマ光の照射では通常の低圧水銀
ランプで照射した際に起こる基板の加熱も起こらないこ
とが確認できた。

【０１１０】

【表１】

【０１１１】〔実施例８〕この例では、ＳＯＧ層間絶縁
膜の常温ＳｉＯ₂化を説明する。図８に示した実施例１
の表面処理装置を用いて、入口側ウエハカセットから米
国ダウコーニング社製のＦＯＸ（ポリ水素シルセスキオ
キサン）層間絶縁膜をスピンコートしたＳｉウエハをホ
ットプレート上に搬送し、エキシマランプをウエハ面か
ら１ｍｍの距離に近づけ、照射時間を変えてウエハ全面
に照射した。この際、照射雰囲気は乾燥空気とした。照
射後、出口側カセットにウエハを搬送した。ＩＲ分析装
置により絶縁膜のＳｉ−Ｈ量を測定したところ、表２の
ようになった。この表より、常温でＳｉ−Ｈが減少して
おり、効率的にシリコーン樹脂系絶縁膜がＳｉＯ₂化し
ているのが確認できた。通常この膜はＳｉＯ₂化するの
に４００℃以上の加熱が必要であるが、本発明の処理方
法を採用することで常温で同様の効果が得られることが
確認された。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】〔実施例９〕ここでは、フッ化カーボン上
でのレジストパターンの形成を説明する。図９に示した
実施例２の装置を用い、入口側ウエハカセットから米国
ゴア社製ポリテトラフルオロエチレン系層間絶縁膜（誘
電率＝１．８）をスピンコートしたＳｉウエハを表面処
理チャンバ内のホットプレート上に搬送し、エキシマラ
ンプをウエハ面から1 ｍｍの距離に近づけ、室温の空気
中で全面照射した（露光量６００ mJ/cm²）。照射後、
ウエハをコーターカップに搬送し、日本ゼオン社製のＺ
ＩＲ−Ｓ１８５型ノボラックレジストをスピンコート
し、その後ウエハをホットプレートに搬送して１００℃
で１分間ベーキングし、出口側ウエハカセットに搬送し
た。このウエハをｉ線ステッパにて選択露光した後、通
常通り２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド水溶液で現像し、０．４μｍのライン・アン
ド・スペースパターンを形成できた。

【０１１４】一方、同じポリテトラフルオロエチレン系
層間絶縁膜を製膜したＳｉウエハに、上記照射処理を行
わずに同じレジストをスピンコートしたところ、密着性
が悪く、均一な製膜ができなかった。

【０１１５】〔実施例１０〕この例では、ドライエッチ
ングによる２層レジスト法を説明する。アルミニウム膜
を形成したシリコンウエハ上に、平坦化層 (シブレー社
製SAL-601 レジスト) を２μｍ塗布し、９０℃でプリベ
ーク後、ウシオ電機社製のUER200-172のＸｅ₂エキシマ
レーザ光を３ｍｍの照射距離で３分間全面照射後、１１
０℃で２分間ベーク処理した。その後、このレジスト膜
上に上層レジスト (トリメチルシリル化ポリメチルシル
セスキオキサン) を０．２μｍ塗布し、プリベークを行
った。次に、電子線露光と有機現像液（メチルイソブチ
ルケトン）での現像を行い、上層のみ１μｍのライン・
アンド・スペースをパターニングした。

【０１１６】その後、ＤＥＭ−４５１型ドライエッチン
グ装置（日電アネルバ社製）を用い、ガス圧20 mTorr、
印加周波数13.56 MHz 、酸素ガス流量20 sccm 、ＲＦパ
ワー0.16 W/cm²の条件で平坦化層のエッチングを行い、
２層パターンを形成した。更に、この２層パターンをマ
スクとして下地のアルミニウムをパターニングした。そ
の後、このウエハをアセトンに浸漬したところ、２層レ
ジストパターンを容易に剥離することができた。

【０１１７】〔実施例１１〕ここでも、ドライエッチン
グによる２層レジスト法を説明する。アルミニウム膜を
形成したシリコンウエハ上に、平坦化層 (シブレー社製
MP-1300 レジスト) を２μｍ塗布し、９０℃でプリベー
ク後、ウシオ電機社製のUER200-172のＸｅ₂エキシマレ
ーザ光を全面照射し、その後この上に上層レジスト (ト
リメチルシリル化ポリメチルシルセスキオキサン) を
０．２μｍ塗布し、プリベークを行った。次に電子線露
光と有機現像液での現像を行い、上層のみ１μｍのライ
ン・アンド・スペースをパターニングした。

【０１１８】その後、ＤＥＭ−４５１型ドライエッチン
グ装置を用い、ガス圧20 mTorr、印加周波数13.56 MHz
、酸素ガス流量20 sccm 、ＲＦパワー0.16 W/cm²の条
件で平坦化層のエッチングを行い、２層パターンを形成
した。更に、この２層パターンをマスクとして下地のア
ルミニウムをパターニングした。その後、このウエハを
アセトンに浸漬したところ、２層レジストパターンを容
易に剥離することができた。

【０１１９】〔実施例１２〕ここでは、ドライエッチン
グによる３層レジスト法を説明する。アルミニウム膜を
形成したシリコンウエハ上に、平坦化層 (シブレー社製
MP-1300 レジスト) を２μｍ塗布し、９０℃でプリベー
ク後、ウシオ電機社製UER200-172のＸｅ₂エキシマレー
ザ光を全面照射し、その後、この上にポリビニルフェニ
ルシルセスキオキサンを０．２μｍ塗布し、露光により
硬化後、この上にMP-1300 レジストを製膜し、紫外線露
光及びアルカリ現像を行って、上層のみ１μｍのライン
・アンド・スペースをパターニングした。

【０１２０】その後、ＤＥＭ−４５１型ドライエッチン
グ装置を用い、ガス圧20 mTorr、印加周波数13.56 MHz
、フッ素ガス流量20 sccm 、ＲＦパワー0.16 W/cm²の
条件で上層パターンを中間層に転写し、続いて酸素プラ
ズマで更に下層のエッチングを行い、３層レジストパタ
ーンを形成した。更に、このパターンをマスクとして下
地のアルミニウムをパターニングした。その後、このウ
エハを富士ハント社製のMS2001剥離液に浸漬したとこ
ろ、３層レジストパターンを容易に剥離することができ
た。

【０１２１】〔実施例１３〕この例では、ウエットエッ
チングによる２層レジスト法を説明する。シリコンウエ
ハ上に日本ゼオン社製CMR レジストを0.4 μｍ塗布し、
180 ℃でプリベーク後、上層として日本ゼオン社製ZIR-
S185型フォトレジストの0.5 μｍのパターンをｉ線露光
にて形成した。次に、このウエハにウシオ電機社製UER2
00-172のＸｅ₂エキシマレーザ光を照射距離３ｍｍで１
分間全面照射後、現像したところ、上層レジストパター
ンを下層に短時間照射で転写できた。

【０１２２】〔実施例１４〕ここでは、ＳｉＯＮ基板上
での化学増幅レジストパターンの形成を説明する。図９
に示したような実施例２の装置を用い、入口側ウエハカ
セットからＳｉＯＮを製膜したＳｉウエハをホットプレ
ート上に搬送し、ここでランプをウエハ面から１ｍｍの
距離に近づけ、常温及び空気中で１分間Ｘｅ₂エキシマ
レーザ光を全面照射した（露光量６００ mJ/cm²）。こ
のウエハ上に、日本合成ゴム社製Ｋ２Ｇ化学増幅型ポジ
型レジストをスピンコートし、80℃で90秒間ベーキング
した。このウエハをＫｒＦエキシマレーザステッパにて
選択露光した後、 100℃にて90秒間ベークを行い、そし
て通常通り２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド水溶液にて60秒間現像した。形成したレ
ジストパターン断面を観察したところ、０．２５μｍラ
イン・アンド・スペースパターンを裾引きなしに解像で
きた。

【０１２３】一方、通常のスピンコータ、ホットプレー
ト、及び現像装置を用い、上記のようなエキシマ光の全
面照射処理を行わずに形成したレジストパターンでは、
基板界面での裾引き形状が認められた。

【０１２４】〔実施例１５〕ここでは、ポリシラザン系
絶縁膜基板上での化学増幅レジストパターンの形成を説
明する。図９に示したような実施例２の装置を用い、入
口側ウエハカセットから触媒化成社製BLN-Q(ポリシラザ
ン系材料) 層間絶縁膜を製膜したＳｉウエハをホットプ
レート上に搬送し、ここでランプをウエハ面から１ｍｍ
の距離に近づけ、６００mJ/cm²の露光量で１分間Ｘｅ₂
エキシマ光を全面照射した。この際、オゾンを１リット
ル／min の流量で露光雰囲気に導入し、基板を200 ℃に
加熱した。照射後、ウエハをコータカップに搬送し、実
施例９と同様のノボラックレジストをスピンコートし、
その後ウエハをホットプレートに搬送して100 ℃で1 分
間ベーキングし、そして出口側ウエハカセットに搬送し
た。続いて、このウエハをKrF エキシマレーザ光にて選
択露光した後、直ちに110 ℃にて１分間ベークを行い、
通常通り２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液にて現像した。形成したレジストパ
ターン断面を観察したところ、基板界面で裾引きを起こ
すことなく、0.25μｍのライン・アンド・スペースパタ
ーンを解像できた。

【０１２５】一方、通常のスピンコータ、ホットプレー
ト、及び現像装置を用い、上記のようなＸｅ₂エキシマ
光での全面照射処理を行わずに形成したレジストパター
ンでは、基板界面での裾引き形状が確認された。

【０１２６】〔実施例１６〕この例においては、化学増
幅レジストの露光後引き置きパターン形成を説明する。
シリコンウエハ上に、日本合成ゴム社製Ｋ２Ｇ化学増幅
型ポジ型レジストをスピンコートし、80℃で90秒間ベー
キングした後、KrF エキシマレーザステッパにて選択露
光した。その後アンモニア濃度30 ppbの雰囲気で10時間
放置し、実施例１の表面処理装置を用いて、Ｘｅ₂エキ
シマランプをウエハ面から５ｍｍの距離に近づけて１秒
間全面照射した。その後、100 ℃にて90秒間ベークを行
い、そして通常通り２．３８％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液にて60秒間現像した。形
成したレジストパターン断面を観察したところ、表面難
溶解層 (Ｔ−トップ) を発生することなく、0.25μｍの
ライン・アンド・スペースパターンを解像出来た。

【０１２７】一方、上記のようなＸｅ₂エキシマ光の全
面照射処理を行わずに形成したレジストパターンでは、
レジストの表層にＴ−トップが形成しているのが認めら
れた。

【０１２８】〔実施例１７〕ここでは、ＨＭＤＳ（ヘキ
サメチルジシラザン）処理基板上での化学増幅レジスト
パターンの形成を説明する。実施例２の装置を用い、入
口側ウエハカセットからＨＭＤＳ処理したＳｉウエハを
表面処理チャンバ内のホットプレート上に搬送し、ここ
でＸｅ₂エキシマランプをウエハ面から３ｍｍの距離に
近づけ、常温、空気中で１分間全面照射した（露光量６
００ mJ/cm²）。照射後、ウエハをコータカップに搬送
し、市販の化学増幅型ポジ型レジスト（日本合成ゴム社
製Ｋ２Ｇ）をスピンコートし、その後ウエハをホットプ
レートに搬送して100 ℃で１分間ベーキングし、次いで
出口側ウエハカセットに搬送した。このウエハをKrF エ
キシマレーザステッパにて選択露光した後、通常のクリ
ーンルーム中で１２０分間放置した。

【０１２９】次に、ウエハを実施例４の装置（図１１参
照）に移し、入口側ウエハカセットからウエハを表面処
理チャンバ内のホットプレート上に移動し、110 ℃で１
分間ベークしながらＸｅ₂エキシマランプをウエハ面か
ら３ｍｍの距離に近づけ、そして１mJ/cm²の露光量でウ
エハ全面に照射した。続いて、ウエハを現像カップに移
動し、２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド水溶液にて現像した。

【０１３０】この例で行った処理を説明すると次のとお
りである。Ｘｅ₂エキシマ光での第一の基板表面処理に
おいては、通常ＨＭＤＳで表面処理した基板表面にはＨ
ＭＤＳ由来のアミンが残留しており、この基板上に化学
増幅レジスト膜を製膜すると、光酸発生剤から生じた化
学増幅レジスト中の酸の一部をこのアミンが失活させ、
そのため、化学増幅レジストがポジ型の場合、図１５
（ａ）に示したように、形成したレジストパターン１５
１に裾引き１５２が認められることがある。Ｘｅ ₂エキ
シマ光のような単色光での表面処理を行うと、基板表面
の残留ＨＭＤＳは効率的に酸化されるため、その上に化
学増幅レジストを塗布してレジストパターンを形成して
も従来のような裾引きは認められなくなる。

【０１３１】次に、このＸｅ₂エキシマ光で全面照射処
理した基板上に塗布した化学増幅レジストをKrF エキシ
マレーザステッパにて選択露光すると、露光パターンに
応じて露光部分（感光部分）において光酸発生剤から酸
が発生する。レジスト膜中に発生した酸のうちの表層部
の近くに存在するものの一部は、空気中に微量に存在す
る不純物アミン等により失活して、そのため、やはり化
学増幅レジストがポジ型の場合、図１５（ａ）に示した
ように、形成したレジストパターン１５１にＴ−トップ
１５３が生じる。光酸発生剤から酸を発生させたレジス
トの表面に対してＸｅ₂エキシマ光のような単色光での
表面処理を行うと、表層のみを酸化して酸を補い、且つ
同時にベークすることで表層のみを現像液に可溶化し
て、Ｔ−トップ形状の発生を防止することができる。

【０１３２】このように、本発明の基板処理方法を用い
て形成した化学増幅レジストパターンには、図１５
（ｂ）に示すように裾引きもＴ−トップも認められなく
なる。そしてこの例においては、形成したレジストパタ
ーン断面を観察したところ、０．２５μｍのライン・ア
ンド・スペースパターンをＴ−トップや裾引きを起こす
ことなく解像できたことが確認できた。

【０１３３】一方、通常のスピンコータ、ホットプレー
ト、及び現像装置を用い、上記のようなＸｅ₂エキシマ
光の全面照射処理を一切行わずに形成したレジストパタ
ーンでは、基板界面での裾引き及びパターン表層部のＴ
−トップ形状が発生した。

【０１３４】〔実施例１８〕この例においては、レジス
トパターンのアッシングを説明する。日本ゼオン社製の
ZEP-520 型電子線レジストで膜厚0.3 μｍのレジストパ
ターンを形成したフォトマスク基板を、実施例１の装置
を用い出口側ウエハカセットから表面処理チャンバ内の
ホットプレート上に搬送し、ここでランプをウエハ面か
ら0.3 mmの距離に近づけ、酸素雰囲気中で10分間Ｘｅ₂
エキシマ光を全面照射した。照射後、基板を出口側ウエ
ハカセットに搬送した。その後、基板表面を観察したと
ころ、レジストパターンを確実に除去できていることが
わかった。

【０１３５】〔実施例１９〕ここでは、レジストパター
ンの残渣除去を説明する。日本ゼオン社製のZEP-520 型
電子線レジストで膜厚0.4 μｍのレジストパターンを形
成したフォトマスク基板を、実施例１の装置を用い出口
側ウエハカセットから表面処理チャンバ内のホットプレ
ート上に搬送し、ここでランプをウエハ面から0.3 mmの
距離に近づけ、空気中で１分間Ｘｅ₂エキシマ光を全面
照射した。照射後、基板を出口側ウエハカセットに搬送
した。その後、基板表面を観察したところ、照射処理前
にレジストパターン間及びパターンエッジに存在したス
カムを除去できていることがわかった。

【０１３６】〔実施例２０〕ここでは、ノボラックレジ
ストの親水化処理を説明する。シリコンウエハ上に日本
ゼオン社製ZIR-S185レジストをスピンコートし、100℃
で１分間ベーキング後、ｉ線ステッパにて選択露光し
た。その後、実施例１の表面処理装置を用いて、ランプ
をウエハ面から５mmの距離に近づけＸｅ₂エキシマ光を
10秒間全面照射した。続いて、２．３８％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液にて60秒間現
像した。形成したレジストパターンを米国KLA 社製のウ
エハ検査装置にて観察したところ、エキシマ光を照射し
ないウエハを使って同様にパターニングしたレジストパ
ターンで見られるマイクロバブルによる現像不良率が1/
100 以下に改善されたことが確認できた。

【０１３７】〔実施例２１〕ここでは、ＭＲヘッド用の
ＭＲ素子のリフトオフ法での製作を説明する。図１６
（ａ）に示すように、支持材１６１の上にアルミナ層１
６２を設け、その上にNiFeの下部シールド層１６３とア
ルミナの下部ギャップ層１６４を順次形成し、更に下部
ギャップ層１６４の上にＭＲ素子を形成するためのＭＲ
膜１６５を備えた基板を用意する。次に、基板表面のＭ
Ｒ膜１６５をパターニングして、図１６（ｂ）に示すよ
うにＭＲ素子１６６を形成する。続いて、基板の下部ギ
ャップ層１６４の上に、マスク１６７を利用して端子１
６８を形成し（図１６（ｃ））、そしてリフトオフによ
りマスク１６７を除去する（図１６（ｄ））。その後、
イオンミリングにより下部シールド層１６３及び下部ギ
ャップ層１６４のパターニングを行って下部シールド１
６３’と下部ギャップ１６４’を形成する（図１６
（ｅ））。一方、図１７に示すように、まず図１６
（ａ）に示した基板の第一のパターニングを行って下部
シールド１６３’と下部ギャップ１６４’を形成し（図
１７（ａ））、続いてＭＲ素子１６６の形成とリフトオ
フによる端子１６８の形成（図１７（ｂ））後、下部シ
ールド１６３’と下部ギャップ１６４’の第二のパター
ニングを行って、最終的な形状の下部シールド１６３”
と下部ギャップ１６４”を形成しても何らさしつかえな
い。

【０１３８】図１６の端子１６８を形成する際のマスク
１６７の形成は、例えば図４と図５を参照して説明した
方法と同様でよい。すなわち、ＭＲ素子１６６のパター
ニング後、実施例２のスピンコート装置で、２層構造レ
ジストとして第一層に日本マクダーミッド社製のポリメ
チルグルタルイミドを0.3 μｍ厚でスピンコートし、18
0 ℃で２分間ベーキングした後、上層にポジ型レジスト
（ヘキスト社製AZP)を滴下、2.0 μｍ厚でスピンコート
し、110 ℃で２分間ベーキングした。ｇ線ステッパにて
端子パターンを露光後、 2.38 ％テトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液で上層のみ現像した。次
に、172 nm光（Ｘｅ₂エキシマ光）にて照射距離１mmで
20秒間全面照射処理を行った後、下層を同様に現像し、
２層レジストパターンを形成した。形成したパターン
は、上層の側端から内側に1.6 μｍほど下層が上層の下
部に食い込んだ形状であり、コア幅となる最小寸法部
(上層の幅３μｍのレジストパターン部分) では、図７
（ａ）に示したように下層が完全に抜けて中空となっ
た。これは、上部より光学顕微鏡にて観察し、容易に確
認できた。

【０１３９】続いて、端子１６８を形成するため、端子
となる金属膜をスパッタした後、マスクとして使用した
２層レジストパターンをレジスト剥離剤 (富士ハント社
製MS-2001)で剥離し、エタノールで洗浄後乾燥して、端
子１６８をリフトオフ形成してから、引き続き下部シー
ルドのパターニングを行った。その結果、端子部分にバ
リのない良好な端子薄膜を形成できた。ここで形成した
ＭＲコア幅のばらつきは、コア幅３μｍに対して±０．
１μｍであった。

【０１４０】一方、リフトオフのマスクとして２層レジ
ストの代わりに一般的なリフトオフ用単層レジスト（ヘ
キスト社製ＡＺ５２１４Ｅ）を用い、イメージリバーサ
ル法でパターニングし、アセトンでリフトオフして同様
に端子形成を行ったところ、端子にバリが発生した。ま
たコア幅も３μｍ±０．５μｍとばらつきが大きかっ
た。

【０１４１】〔実施例２２〕実施例２１と同様に、下部
シールド、下部ＭＲギャップ及びＭＲ素子を形成した基
板上に端子を形成したが、ここではＭＲ素子のパターニ
ングをレジストパターン形成後に行った例を、図１８、
１９を参照して示す。なお、図１８と１９においては、
下部シールド層の下にある支持材とアルミナ層は、説明
を簡単にするため割愛されている。

【０１４２】図１８（ａ）に示したように、支持材（図
示せず）の上に設けたアルミナ層（図示せず）の上にNi
Feの下部シールド層１８３、アルミナの下部ギャップ層
１８４、そしてＭＲ素子を形成するためのＭＲ膜１８５
を順次形成した基板を用いて、実施例２のスピンコート
装置（図９参照）のコーターカップで２層構造レジスト
の第一層として日本マクダーミッド社製のポリメチルグ
ルタルイミドを0.3 μｍ厚でスピンコートし、180 ℃で
２分間ベーキングして第１層レジスト膜１８６を形成し
た後、基板を表面処理チャンバ内のホットプレート上に
移し、172 nm光（Ｘｅ₂エキシマ光）にて照射距離１mm
で20秒間全面照射処理を行った。次に、この基板を再び
コーターカップに戻して回転させながらポジ型レジスト
（ヘキスト社製AZP)を滴下、2.0 nm厚でスピンコート
し、110 ℃で２分間ベーキングして、第２層レジスト膜
１８７を形成した。続いて、図１８（ｃ）に示したよう
に、ｇ線ステッパにて所定パターンのｇ線１８８を照射
して端子パターンを露光後、2.38％テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド水溶液で現像した。この際、
両レジスト膜１８６、１８７は同時に現像され、図１８
（ｄ）に示すような２層レジストパターン１８９が形成
された。形成した２層レジストパターン１８９は下層が
上層よりも1.0 μｍ食い込んだ形状となった。これは上
部より光学顕微鏡にて観察し、確認できた。

【０１４３】次に、この２層レジストパターン１８９を
マスクとしてＭＲ膜１８５をイオンミリングにてパター
ニングしてＭＲ素子１９０を形成（図１９（ａ））後、
端子となる金属膜１９１をスパッタ（図１９（ｂ））
し、次いで２層レジストパターン１８９をレジスト剥離
剤 (富士ハント社製MS-2001)で剥離（図１９（ｃ））
し、エタノールで洗浄後乾燥して端子を形成した後、下
部シールドのパターニングを行って、図１６（ｅ）及び
図１７（ｃ）に例示したのと同様の下部シールドを形成
した。その結果、端子部分にバリのない良好な端子薄膜
を形成できた。ここで形成したＭＲコア幅のばらつき
は、コア幅４μｍに対して±０．２μｍであった。

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単なプロセス、短時間で効果的に均一性の良い薄膜表
面を提供でき、これにより、基板上の従来困難であった
種々の薄膜間の密着性を改善でき、更にレジストパター
ンの形状の改善や現像不良の防止を実現できる。また、
本発明によれば、上記効果を得られる均一な露光を可能
にするエキシマ光照射装置を提供できる。そしてこれら
の方法及び装置を用いることにより、多層構造を持った
種々の半導体デバイス（例、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ、
ＵＬＳＩ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＰＤＰ、ＭＣ
Ｍ等）や、磁気ヘッドなどの製造における量産歩留り、
信頼性が大きく向上する効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＲ型ヘッドのＭＲ素子部を説明する斜視図で
ある。

【図２】ＭＲ素子部の製造工程の前半を説明する図であ
る。

【図３】ＭＲ素子部の製造工程の後半を説明する図であ
る。

【図４】ＭＲ素子部の別の製造工程の前半を説明する図
である。

【図５】ＭＲ素子部の別の製造工程の後半を説明する図
である。

【図６】中空リフトオフプロセスを説明する上面図であ
る。

【図７】中空リフトオフプロセスを説明する断面図であ
る。

【図８】本発明による一態様の装置を説明する図であ
る。

【図９】本発明による別の態様の装置を説明する図であ
る。

【図１０】本発明のもう一つの態様の装置を説明する図
である。

【図１１】本発明の更にもう一つの態様の装置を説明す
る図である。

【図１２】照射分布の向上を可能にする装置を説明する
図である。

【図１３】光源から平行光を取り出す手段を説明する図
である。

【図１４】実施例６の結果を示すグラフである。

【図１５】化学増幅レジストを用いて形成したレジスト
パターンの断面形状を説明する図である。

【図１６】実施例２１でのリフトオフ法の工程を説明す
る図である。

【図１７】実施例２１での下部シールド形成の別法を説
明する図である。

【図１８】実施例２２でのリフトオフ法の工程の前半を
説明する図である。

【図１９】実施例２２でのリフトオフ法の工程の後半を
説明する図である。

【符号の説明】

１１、２５、４５、６１、１６６、１９０…ＭＲ素子１２、３３’、５０’、６２、１６８…端子２１、４１、１６１…支持材２２、４２、１６２…アルミナ層２３、４３、１６３…下部シールド層２４、４４、１６４…下部ギャップ層２６、４６、６３…第１層レジスト膜２７、４８…単色光２９、４７、６４…第２層レジスト膜３３、５０…端子形成材料膜８１、９１、１０１、１１１…表面処理チャンバ８２、９２、１０２、１１２…ホットプレート８３、９３、１０３、１１３…エキシマランプ８４、９４、１０４、１１４…入口側ウエハカセット８５、９５、１０５、１１５…出口側ウエハカセット８７、９７、１０７、１１７…オゾン発生器９８…コーターカップ９９…ホットプレート１０８…ＣＶＤチャンバ１１８…現像カップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野崎耕司神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者五十嵐美和神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者並木崇久神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者開元裕子神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者倉光庸子神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者柴本強神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者白瀧博神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者星野栄一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山本祐一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者皆川敏勝神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微細パターンを形成する前又は形成した
後の被処理基板上に遠紫外から真空紫外領域の波長で半
値幅３０ｎｍ以下の単色光を全面照射処理する工程を含
むことを特徴とする微細加工方法。
【請求項２】前記単色光が、光源としてAr₂ 、Kr₂、
F₂、ArBr、Xe₂ 、ArCl、ArF 、KrBr、KrCl、KrF のいず
れかを用いたエキシマ光である、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記エキシマ光が平行成分のみからな
る、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記被処理基板がその表面層に導電膜、
絶縁膜又はレジスト膜が製膜されている基板である、請
求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】前記被処理基板上に前記単色光を全面照
射処理後、当該基板上に導電膜、絶縁膜又はレジスト膜
を形成する、請求項１から４までのいずれか一つに記載
の方法。
【請求項６】前記単色光の照射時に、前記被処理基板
の雰囲気に酸素、オゾン、窒素及び空気のうちの少なく
とも一つを導入する工程と、当該被処理基板を５０〜５
００℃でベークする工程のうちの少なくとも一方を含
む、請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】微細パターンを形成する前又は形成した
後の被処理基板の全面に遠紫外から真空紫外領域の波長
で半値幅３０ｎｍ以下の単色光を±１５％以内の照度分
布にて照射できる機構を有することを特徴とする基板処
理装置。
【請求項８】スピンコーティングのための手段を含
み、且つ、前記被処理基板をスピンコーティング位置に
搬送する前と後の一方又は両方ににおいて当該基板を前
記単色光の照射位置へ搬送配置するための手段を含む、
請求項７記載の装置。
【請求項９】前記被処理基板上に製膜するための手段
を含み、且つ、当該被処理基板を製膜位置に搬送する前
と後の一方又は両方ににおいて当該基板を前記単色光の
照射位置へ搬送配置するための手段を含む、請求項７記
載の装置。
【請求項１０】レジストを現像するための手段を含
み、且つ、前記被処理基板をレジスト現像位置に搬送す
る前と後の一方又は両方ににおいて当該基板を前記単色
光の照射位置へ搬送配置するための手段を含む、請求項
７記載の装置。
【請求項１１】前記単色光を照射する位置に配置した
前記被処理基板を５０〜５００℃の範囲内で温度調節可
能な手段を含む、請求項７から１０までのいずれか一つ
に記載の装置。
【請求項１２】前記単色光の照射時に、前記被処理基
板の雰囲気に酸素、オゾン、窒素及び空気のうちの少な
くとも一つを導入する手段を含む、請求項７から１１ま
でのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】前記被処理基板を前記単色光の照射位
置に配置後、当該単色光の光源と当該基板の表面との間
隔を０．１〜２０ｍｍに調節するための手段を含む、請
求項７から１２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】前記単色光の光源と前記被処理基板の
一方又は両方を、当該光源と当該被処理基板の表面との
間隔を０．１〜２０ｍｍに保って移動させるか、回転さ
せるか、又は移動且つ回転させるための手段を含む、請
求項７から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】前記単色光が、光源としてAr₂ 、K
r₂、F₂、ArBr、Xe₂ 、ArCl、ArF 、KrBr、KrCl、KrF
のいずれかを用いたエキシマ光である、請求項７から１
４までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１６】前記エキシマ光が平行成分のみからな
る、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】請求項１から６までのいすれか一つの
方法により製造された基板を含む半導体デバイス。
【請求項１８】請求項１から６までのいすれか一つの
方法により製造された基板を含む磁気ヘッド。
【請求項１９】媒体からの信号磁界を再生する磁気抵
抗効果素子を含みそしてこの素子の両側にシールドを有
する磁気抵抗効果ヘッドの製造方法であって、磁気抵抗
効果素子に端子パターンをリフトオフにより形成する工
程において端子パターンの反転レジストパターンを形成
する際に、当該反転レジストパターンのリードコア幅と
なる磁気抵抗効果素子の上方近傍領域のみを狭くしたレ
ジストパターンを形成し、且つこの領域のレジストパタ
ーンのみ下部を中空構造とすることを特徴とする磁気抵
抗効果ヘッドの製造方法。
【請求項２０】前記反転レジストパターンを、前記磁
気抵抗効果素子を形成するための表面層を設けた基板上
に上層レジスト膜が遠紫外から真空紫外領域の波長に強
い吸収を有する材料からなる２層構造のレジスト膜を形
成し、当該レジストを所定パターンで露光後、当該基板
上に遠紫外から真空紫外領域の波長で半値幅３０nm以下
の単色光を全面照射し、次いで当該２層構造のレジスト
膜を現像して、下層のレジストパターンが上層のレジス
トパターン下で食い込んだ形状の２層レジストパターン
として形成し、続いて前記端子パターンの形成用の薄膜
を製膜してから、その下の２層レジストパターンを溶解
剥離して除去する、請求項１９記載の方法。